南網數研院“伏羲”芯片團隊攻堅背后

　　二十世紀初，劉慈欣曾在《球狀閃電》中對未來圖景作此描繪——人類社會高度數字化，對芯片的依存空前泛化，在遭遇大規模球狀閃電摧毀時，世界停擺，國土定格于至暗時刻，人類重回電力出現前的農耕部落。這般極端危機在當時看來不過是天方夜譚，而如今，信息化進程一日千里，芯片之于人類，已如“云”端科技的地基，其土壤價值不言而喻，一旦缺失，恐怕后果將比書中所寫有過之而無不及。

　　“中國芯”之痛，是對幾代中國IT人的沉重拷問，在電力行業此痛更甚，能源工控領域部分關鍵芯片進口率達90%，命運掐在他者手中，斷供則至少倒退20年。也正是因此，南網數研院自主研發的國內首款電力主控芯片“伏羲”問世，對繼電保護領域具有劃時代的意義。

　　“伏羲”的研發之路并非一蹴而就，爭議與質疑貫穿始終。舉國之力方攻克的難題，憑什么一群電力專業的人能造出來?“伏羲”誕生之前的電網是怎么樣的?未來之路該去往何方?

　　這些問題的答案，都寫在了故事的起點。

　　為國立“芯” 布局始于斯

　　“伏羲”的前世，發端于對繼電保護裝備核心芯片的研發。

　　“主控芯片作為電網二次裝備核心器件，涉及千萬量級的電網關鍵裝置，是電力工業控制的大腦，關鍵技術掌握在外國手里，就卡住了我們的‘脖子’。”

國內首個基于國產指令架構、國產內核的電力專用主控芯片“伏羲”實現量產。

　　與電視屏幕里的措辭犀利、高瞻遠矚的形象不同，“伏羲”團隊首席帶頭人李鵬溫和謙潤，卻句句擲地有聲。

　　李鵬與電力結緣已久，20年前年少入行，曾困于嶺南悶熱潮濕的酷暑，在變電站里徹夜搶修。高溫難耐，搶修隊員的汗水沿著衣褲滑落，竟如雨水般流淌在變壓器外殼之上。這一幕長留心間，電力工作者的辛勞，讓他敬重之余不禁心生疑惑：“電力系統需要穩定運行，有什么能夠替代大量人力為電網解困?”

　　是什么?必然是電網技術的演進。

　　那一年，李鵬剛博士畢業，卻深感自身局限，懷揣推動祖國電網發展之心，他前往德國深造。2007年，南方電網公司信息化起步之時，他放棄美國科研機構的優厚待遇，帶著最先進的智能電網技術，踏上了回歸祖國的班機。而這，也是“伏羲”啟航的開端。

　　電網穩定運行的地基是芯片，李鵬憂心于進口芯片可能藏有的“攻擊后門”：“如果國外不法分子通過芯片發起網絡攻擊，將會造成國家大面積停電。”

　　民生無小事，2013年，在中國工程院李立浧院士的指導下，李鵬帶領的南方電網智能芯片團隊啟動“伏羲”項目預研。彼時國產化多核芯片領域尚屬空白，拓荒并非易事，此間頭緒繁雜，艱難加碼，歷經申報失敗、設備廠商接連退出的困境，他聽到最多的，是這樣的勸說——風險太大了，項目無法收尾的責任誰來承擔?

　　退而求其次的方案不是沒有，呼聲最高的是研發單核國產化芯片，再退一步，則是用成熟的ARM核替代國產核。李鵬在項目存亡的關鍵時刻一錘定音——“伏羲”必須用國產核，中國“芯”不能再基于國外ARM指令架構依葫蘆畫瓢。“真正的自主化，必須基于真正的國產指令集。沒有人去試錯，國產化永遠發展不起來。”國產電力專用芯片的概念由此而生。

　　畢其功于一役，李鵬對團隊下了軍令狀，作為“國家隊”的一員，南方電網公司要背負民族與國家的使命。2018年，由南方電網牽頭的國家重點研發計劃芯片項目申報成功。

　　“質疑我們的聲音太多，項目任務書擱置了很長一段時間才簽訂。項目專家隔三差五來突擊檢查，以嚴格甚至苛刻的態度考核我們。”團隊技術負責人習偉笑道：“那時候心理壓力巨大，如果不能交付，我可能就得從南方電網卷鋪蓋走人咯。”

　　芯片雖小，精細如絲，耗費成百上千道工序未可知，更別提那數十門學科的頂尖學術融通。精密光學、高分子物理、微環境控制……繞不開的技術壁壘，工程浩大道阻且長，一個不小心，或許真會成為“絕唱”。

　　習偉談起這輩子都不會忘記的一天。他遠赴美國考察芯片前沿技術，在對標公司的大門前，剛拿出手機，就被戒備的美方人員喝止。也恰巧是那一天，孟晚舟在溫哥華蒙冤入獄，新聞鋪天蓋地。習偉在回國路上一言不發，不強則辱，他回想造芯路上遭遇的冷眼和鐵幕，心下立誓：“伏羲不成，甘當罪人。”

　　那是2018年12月6日，距離他投身“伏羲”，時光流逝已5年。

　　這一路困頓嘗盡人情冷暖，他如今只道是尋常。但誰的功勛都并非憑空而降，光陰不打誑語，困時困地的難題他用勤勉找到解法，晝與夜交錯，精密儀器的微光見證著他們在天的抱負，這方寸之地，“伏羲”正破土生長。

　　2019年底，“伏羲”芯片第一版樣片順利交付，完全基于國產指令架構和國產內核，從設計到封裝全過程均在國內完成，綜合性能是進口同類產品的1.5倍，網絡風暴抵御能力提升了60倍。

　　電力芯片國產化“無人區”破局，“中國芯”鑲嵌上南網創造的名號，如浩瀚星河微茫一束，這只是“伏羲”邁出的第一步。

　　十年一劍 回首見真章

　　“科研要習慣孤獨，也要耐得住苦。”

　　團隊技術骨干姚浩已經記不清，這是第幾個埋首于工作的春節。有一年在拉薩接到突發任務，高原反應劇烈，他打著點滴在網吧修改方案，這在生活節奏安逸的西藏堪稱奇景。常年加班熬夜，身體拉起警報，因而，他2021年初的小目標是有個健康的體魄，繼續為伏羲“賣命”。

　　“實現了嗎?”

　　他大笑：“好像沒有，flag倒了，我就遁了。”

　　數年前姚浩加入團隊，人生從此有了完全不同的支點。他負責的芯片研發驗證環環相扣，是梯隊中極為重要的一環。仿真驗證模版稀有，試驗條件苛刻，他與團隊三班倒保證按期投片。樣片交付只是起步，仍需克服產品壽命短、性能適配等現實問題。電力專用主控芯片的生命力，他們所探索的遠不及滄海一粟。

　　“伏羲”初生，行業內鮮有人知，推廣也是難題。然而即便遭遇斷供危機，大多數終端廠家依然對國產芯片技術成熟度和穩定性存疑。“他們覺得我們在瞎搞，也根本不相信我們能搞出什么結果。”猶如夏蟲不能語冰，破解刻板成見，為國產芯片正名，需要付出數倍的努力。

　　“單是說服廠家試用，就費了不少力氣。好在伏羲技術過硬，效果‘背書’，我們有絕對的領先性。”團隊軟硬件專家陳軍健與陶偉建立了“客戶服務357制度”——小問題3天閉環，一般問題5天，再復雜也絕不能超過7天，如此貼心的乙方上哪兒找去?團隊更是自主研發了配套軟硬件平臺及核心模組，一站式解決方案讓國產化替代闊步前行。時至今日，與“伏羲”交互相連的系統外部客戶已達40余家，市場化的路子，立住了才算真本事。

“伏羲”攻關團隊部分成員。(資料圖片)

　　“研發芯片看著光鮮，背后許多吃著泡面趕火車的日子，大家看不到。”陳軍健大半時間都在出差，就著高鐵上時斷時續的信號遠程會議，處理客戶技術訴求。時光在晨昏間飛馳，他懷揣著他視若珍寶的初代“伏羲”，在顛簸中合衣而眠，奔走異鄉那些年，山高水長，路途難忘。

　　“軍健兒子出生那天，還在線上主持邊緣計算芯片設計會議。我們知道后很內疚，跟他道喜也道歉，他還笑著跟我們說，芯片也是我們團隊的孩子，我放不下。”

　　墉基不可倉卒而成，伏羲之路，每一步都在舒適圈以外，他們逼近謎題，與一個個難解的數據相視，自選擇入局之日起，就注定不能只是守土老去。

　　如他們篤信的那樣——生而為人，當負其責，誰人不苦，誰人不累，行而盡其事，回首方顯真章。

　　于無聲處 讀懂“芯”與“魂”

　　自主創新為魂，“伏羲”拉開了電力芯片國產化的時代序幕。

　　團隊并未止步于國重交付，此后數年，在李鵬的帶領下，基于芯片研制的芯片化保護裝置成功掛網，推動量產研發加速，降本提效，為大規模應用引路。2021年，歷時近十年、多場景驗證，國內首個基于國產指令架構、國產內核的電力專用主控芯片“伏羲”實現量產，標志著我國電力工控領域核心芯片從“進口通用”向“自主專用”轉變，電力二次設備核心元器件真正實現了自主可控，保障了近千億元國產電網設備的供應安全。

　　做學術的人生性嚴謹，對于“伏羲”的未來，他們并沒有給出放之四海皆準的答案。團隊考量深遠，布局光伏風電，為新能源接入“大腦中樞”，研發鏈接電網全場景的系列化國產芯片，以實現新與舊、傳統與智能的平衡。新型電力系統所需要的，就是伏羲的方向。

　　故事至此，已有了圓滿的句點。但也不是沒有遺憾。

　　遺憾是那無奈的缺席，是肩上擔起重責，分離成為日常。“伏羲”正值攻堅期，家在深圳的技術骨干于楊和李肖博，歸家次數屈指可數，子女的許多個成長瞬間，錯過便無法再重來。

　　遺憾是那12.91公里，是習偉從家到芯片實驗室的距離，也是他與孩子的距離，并不遙遠卻極難相見。他每日工作至夜深，歸家時妻女早已熟睡。錯失的父親節來信里，女兒筆跡稚嫩，歪歪斜斜地寫道：“親愛的爸爸，父親節快樂!媽媽跟我說您工作很忙，她說您正在做一件偉大的事!我相信爸爸可以做到的，我為您驕傲!”

　　量產那天，他摸摸女兒熟睡的小腦袋，輕聲說：“爸爸做到了。”

　　做到了。快十年了，我們做到了。

　　2021年12月30日，國務院國資委“2021年度央企十大國之重器”重磅揭曉，南網數研院“伏羲”芯片與“天問一號”探測器等國家級重點項目一同當選為十大“國之重器”，舉世矚目。

　　這是屬于他們的加冕時刻。最初的他們并不為青史留名，榮譽只是他們逐夢的饋贈，那一片赤誠之心，日月可鑒。

　　讀懂他們的赤子心，也就讀懂了“伏羲”。 (彭雅瑩)

作者：彭雅瑩